विद्युत चालकता मीटर: नवशिक्यांसाठी एक व्यापक मार्गदर्शक

गुणवत्ता नियंत्रण, पर्यावरणीय देखरेख आणि विशेष उत्पादनाच्या आधुनिक संदर्भात, द्रवपदार्थाच्या रचनेचे अचूक मूल्यांकन करण्याची क्षमता अत्यंत महत्त्वाची आहे.विद्युत चालकता(EC) हा एक मूलभूत पॅरामीटर आहे, जो द्रावणात विरघळलेल्या आयनिक पदार्थाच्या एकूण सांद्रतेबद्दल महत्त्वपूर्ण अंतर्दृष्टी देतो.विद्युत चालकता मीटर(EC मीटर) हे या गुणधर्माचे प्रमाण मोजण्यासाठी वापरले जाणारे अपरिहार्य विश्लेषणात्मक उपकरण आहे.

हे सर्वसमावेशक मार्गदर्शक व्यावसायिक आणि नवशिक्यांसाठी डिझाइन केलेले आहे, जे EC मीटरची तत्त्वे, कार्य, कॅलिब्रेशन आणि विविध अनुप्रयोगांचे सखोल विश्लेषण प्रदान करते, जेणेकरून नवशिक्या त्यांच्या ऑपरेशनल वर्कफ्लोमध्ये या आवश्यक मापन तंत्राचा आत्मविश्वासाने समावेश करू शकतील.

अनुक्रमणिका:

१. विद्युत चालकता म्हणजे काय?

२. विद्युत चालकता मीटर म्हणजे काय?

३. विद्युत चालकता मीटरचे कार्य तत्व काय आहे?

४. विद्युत चालकता मीटर काय मोजतो?

५. सर्व प्रकारचे विद्युत चालकता मीटर

६. विद्युत चालकता मीटर कसे कॅलिब्रेट करावे?

७. विद्युत चालकता मीटरचे विस्तृत अनुप्रयोग

८. विद्युत चालकता मीटर आणि पीएच मीटरमध्ये काय फरक आहे?

I. विद्युत चालकता म्हणजे काय?

विद्युत चालकता(κ) हे पदार्थाच्या विद्युत प्रवाह प्रसारित करण्याच्या क्षमतेचे मोजमाप आहे. जलीय द्रावणांमध्ये, हे प्रसारण मुक्त इलेक्ट्रॉन (धातूंप्रमाणे) द्वारे नाही तर विरघळलेल्या आयनांच्या हालचालीद्वारे साध्य केले जाते. जेव्हा क्षार, आम्ल किंवा क्षार पाण्यात विरघळतात तेव्हा ते सकारात्मक चार्ज केलेल्या कॅटायनमध्ये आणि नकारात्मक चार्ज केलेल्या आयनमध्ये विरघळतात. हे चार्ज केलेले कण द्रावणाला वीज वाहून नेण्यास सक्षम करतात.

सर्वसाधारणपणे, चालकता (σ) ही गणितीयदृष्ट्या प्रतिरोधकता (ρ) च्या परस्परसंबंध म्हणून परिभाषित केली जाते, जी पदार्थाची विद्युत प्रवाह चालविण्याची क्षमता दर्शवते (σ = 1/ρ).

द्रावणांसाठी, चालकता थेट आयन एकाग्रतेवर अवलंबून असते; फक्त,मोबाईल आयनांच्या जास्त सांद्रतेमुळे थेट उच्च चालकता निर्माण होते.

चालकतेसाठी मानक आंतरराष्ट्रीय एकक (SI युनिट) सीमेन्स प्रति मीटर (S/m) आहे, व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्येजसेपाण्याच्या गुणवत्तेचे विश्लेषणआणि प्रयोगशाळेतील विश्लेषणात, प्रति सेंटीमीटर सूक्ष्म-सीमेंस (µS/सेमी) किंवा प्रति सेंटीमीटर मिली-सीमेंस (mS/सेमी) ही मूल्ये आहेतअधिक सामान्य आणि व्यापकपणे वापरले जाणारे.

II. विद्युत चालकता मीटर म्हणजे काय?

An विद्युत चालकता मीटरहे द्रावणाची चालकता मोजण्यासाठी तयार केलेले एक अचूक विश्लेषणात्मक उपकरण आहे, जे विद्युत क्षेत्र लागू करून आणि परिणामी विद्युत प्रवाहाचे प्रमाण मोजून कार्य करते.

या उपकरणात सामान्यतः तीन मुख्य कार्यात्मक एकके असतात:

१. चालकता पेशी (प्रोब/इलेक्ट्रोड):हा सेन्सर लक्ष्यित द्रावणाशी संपर्क साधतो. त्यात दोन किंवा अधिक इलेक्ट्रोड (बहुतेकदा प्लॅटिनम, ग्रेफाइट किंवा स्टेनलेस स्टीलचे बनलेले) असतात जे एका निश्चित अंतराने वेगळे केले जातात.

२. मीटर युनिट:हा इलेक्ट्रॉनिक घटक आहे जो उत्तेजना व्होल्टेज (AC) निर्माण करतो आणि सेन्सर सिग्नलवर प्रक्रिया करतो.

३. तापमान सेन्सर:अचूक भरपाईसाठी नमुना तापमान मोजण्यासाठी हा आवश्यक घटक अनेकदा प्रोबमध्ये एकत्रित केला जातो.

ईसी मीटर पाणी शुद्धीकरण आणि रासायनिक उत्पादन यासारख्या विरघळलेल्या घन पदार्थांचे प्रमाण अत्यंत महत्त्वाचे असलेल्या प्रक्रियांचे व्यवस्थापन करण्यासाठी आवश्यक असलेला आवश्यक डेटा प्रदान करतो.

III. विद्युत चालकता मीटरचे कार्य तत्व काय आहे?

मापन तत्व हे चालकता आणि प्रतिकार यांच्यातील संबंधांवर अवलंबून असते, जे एका निश्चित भूमितीद्वारे मध्यस्थी केले जाते. येथे, आपण एकत्रितपणे मुख्य मापन चरणांचा शोध घेऊया:

१. एसी व्होल्टेज अनुप्रयोग:हे मीटर प्रोबमधील दोन इलेक्ट्रोडवर अचूक, ज्ञात अल्टरनेटिंग करंट (एसी) व्होल्टेज लागू करते, जे इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागांचे ध्रुवीकरण आणि ऱ्हास रोखते.

२. वर्तमान मापन:विद्युत चालकता मीटर द्रावणातून वाहणाऱ्या विद्युतधारेचे (I) परिमाण मोजतो आणि हा प्रवाह गतिमान आयनांच्या एकाग्रतेच्या प्रमाणात असतो.

३. चालकता गणना:दोन प्लेट्समधील द्रावणाची विद्युत चालकता (G) ओमच्या नियमाच्या पुनर्रचना केलेल्या स्वरूपाचा वापर करून मोजली जाते: G = I/V.

४. चालकता निर्धारण:विशिष्ट चालकता (κ) मिळविण्यासाठी, मोजलेले चालकता (G) प्रोबच्या सेल स्थिरांक (K) ने गुणाकार केले जाते: κ = G · K. सेल स्थिरांक (K) हा इलेक्ट्रोड आणि त्यांच्या प्रभावी पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळ (A) मधील अंतर (d) द्वारे परिभाषित केलेला एक निश्चित भौमितिक घटक आहे, K = d/A.

तापमानाला चालकता अत्यंत संवेदनशील असते; १°C वाढल्याने वाचन अंदाजे २-३% वाढू शकते. जागतिक स्तरावर निकालांची तुलना करता येईल याची खात्री करण्यासाठी, सर्व व्यावसायिक EC मीटर स्वयंचलित तापमान भरपाई (ATC) वापरतात.

मीटर मोजलेल्या चालकता मूल्याचा संदर्भ एका मानक तापमानाशी, सामान्यतः २५°C पर्यंत देतो, ज्यामध्ये परिभाषित तापमान गुणांक वापरला जातो, ज्यामुळे मापनादरम्यान नमुन्याचे प्रत्यक्ष तापमान काहीही असले तरी नोंदवलेले मूल्य अचूक असल्याची खात्री होते.

IV. विद्युत चालकता मीटर काय मोजतो?

ईसी मीटरचे मूलभूत आउटपुट आहे तरविद्युत चालकता, हे वाचन नियमितपणे विविध प्रकारच्या औद्योगिक वनस्पतींमध्ये इतर महत्त्वाच्या पाण्याच्या गुणवत्तेच्या मापदंडांचे प्रमाण मोजण्यासाठी किंवा अंदाज लावण्यासाठी वापरले जाते:

१. विद्युत चालकता (EC):थेट मापन, µS/cm किंवा mS/cm मध्ये नोंदवले गेले.

२. एकूण विरघळलेले घन पदार्थ (TDS): टीडीएसपाण्याच्या प्रति युनिट व्हॉल्यूममध्ये विरघळलेल्या सेंद्रिय आणि अजैविक पदार्थांचे एकूण वस्तुमान दर्शवते, जे सामान्यत: मिलीग्राम/लिटर किंवा भाग प्रति दशलक्ष (ppm) मध्ये व्यक्त केले जाते. EC हे आयनिक सामग्रीशी (TDS चा सर्वात मोठा अंश) जोरदारपणे संबंधित असल्याने, EC मीटर रूपांतरण घटक (TDS फॅक्टर) वापरून अंदाजे TDS मूल्य प्रदान करू शकते, जे सामान्यतः 0.5 ते 0.7 पर्यंत असते.

३. खारटपणा:खाऱ्या पाण्यासाठी, समुद्राच्या पाण्यासाठी आणि औद्योगिक खाऱ्या पाण्यासाठी, EC हा खारटपणाचा प्राथमिक निर्धारक आहे, जो पाण्यात विरघळलेल्या सर्व क्षारांची एकूण सांद्रता आहे, जी सामान्यत: PSU (व्यावहारिक क्षारता युनिट्स) किंवा प्रति हजार भागांमध्ये नोंदवली जाते.

V. सर्व प्रकारचे विद्युत चालकता मीटर

विविध कॉन्फिगरेशनमधील ईसी मीटर अचूकता, गतिशीलता आणि सतत देखरेखीच्या विशिष्ट आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत आणि येथे आहेतदसामान्यचालकतेचे प्रकारमीटरतेऔद्योगिक दृश्यांमध्ये वारंवार दिसतात:

सहावा. विद्युत चालकता मीटर कसा कॅलिब्रेट करायचा?

कोणत्याही EC मापन प्रणालीची अचूकता आणि विश्वासार्हता राखण्यासाठी नियमित कॅलिब्रेशन अनिवार्य आहे. कॅलिब्रेशन मीटरच्या ज्ञात मूल्यांना प्रतिसादाचे प्रमाणीकरण करते, सेल स्थिरांक (K) सत्यापित करते.

मानक कॅलिब्रेशन प्रक्रिया:

१. मानक निवड:प्रमाणित निवडाचालकता मानक उपाय(उदा., १४१३ µS/cm किंवा १२.८८ mS/cm सारख्या ज्ञात मूल्यांसह पोटॅशियम क्लोराईड (KCl) द्रावण) जे तुमच्या अपेक्षित नमुना श्रेणीचे कंस करतात.

२. प्रोब तयारी:इलेक्ट्रोड डीआयोनाइज्ड (DI) पाण्याने पूर्णपणे स्वच्छ धुवा आणि नंतर पृष्ठभागाला कंडिशन करण्यासाठी थोड्या प्रमाणात मानक द्रावणाने स्वच्छ धुवा. लिंट-फ्री पेपरने डाग वाळवा; आक्रमकपणे पुसू नका.

३. मापन:इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागाजवळ कोणतेही हवेचे बुडबुडे अडकणार नाहीत याची खात्री करून प्रोब पूर्णपणे मानक द्रावणात बुडवा. तापमान स्थिर होऊ द्या.

४. समायोजन:मीटरचे कॅलिब्रेशन फंक्शन सुरू करा. डिव्हाइस स्वयंचलितपणे स्थिर मूल्य वाचेल आणि त्याचे पॅरामीटर्स अंतर्गत समायोजित करेल (किंवा वापरकर्त्याला ज्ञात मानक मूल्य इनपुट करण्यास सांगेल).

५. पडताळणी:उच्च-परिशुद्धता कामासाठी, दुसऱ्या, वेगळ्या मानक सोल्यूशनचा वापर करून कॅलिब्रेशन सत्यापित करा.

सातवा. विद्युत चालकता मीटरचे विस्तृत उपयोग

विविध क्षेत्रांमध्ये EC मापनाचे उपयोग व्यापक आणि महत्त्वाचे आहेत:

१. जलशुद्धीकरण:रिव्हर्स ऑस्मोसिस (RO) आणि डीआयोनायझेशन सिस्टमच्या कार्यक्षमतेचे निरीक्षण करणे. अति-शुद्ध पाण्याची चालकता ही त्याच्या गुणवत्तेचे थेट मापन आहे (कमी µS/सेमी उच्च शुद्धता दर्शवते).

२. पर्यावरण विज्ञान:नैसर्गिक जलस्रोतांचे (नद्या, तलाव, भूजल) एकूण आरोग्य आणि क्षारतेचे मूल्यांकन करणे, जे बहुतेकदा संभाव्य प्रदूषण किंवा खनिज प्रवाहाचे सूचक म्हणून वापरले जाते.

३. शेती आणि फलोत्पादन:नियंत्रित करणेपोषक द्रावणाची एकाग्रताहायड्रोपोनिक्स आणि फर्टिगेशनमध्ये. वनस्पतींचे आरोग्य थेट खाद्य देणाऱ्या पाण्याच्या EC पातळीशी जोडलेले असते.

४. औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण:विरघळलेल्या घन पदार्थांचे प्रमाण स्वीकार्य मर्यादेत राखून स्केल आणि गंज रोखण्यासाठी कूलिंग टॉवर्स आणि बॉयलर्समध्ये ब्लोडाऊन सायकलचे नियमन करणे.

५. अन्न आणि पेय:घटकांची एकाग्रता मोजण्यासाठी वापरले जाणारे गुणवत्ता नियंत्रण (उदा., ब्राइन सोल्युशनमध्ये मीठ किंवा पेयांमध्ये आम्ल सांद्रता).

आठवा. विद्युत चालकता मीटर आणि पीएच मीटरमध्ये काय फरक आहे?

द्रव विश्लेषणासाठी दोन्ही आवश्यक साधने असली तरी, EC मीटर आणिthईपीएच मीटरमोजमापउरेसोल्यूशनची मूलभूतपणे वेगळी वैशिष्ट्ये:

सर्वसमावेशक पाण्याच्या विश्लेषणात, दोन्ही पॅरामीटर्स आवश्यक आहेत. उदाहरणार्थ, उच्च चालकता तुम्हाला सांगते की तेथे बरेच आयन आहेत, तर pH तुम्हाला सांगते की ते आयन प्रामुख्याने आम्लता किंवा क्षारतेमध्ये योगदान देत आहेत का.